光学设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于工件图像来进行观察和测量的光学设备。
【背景技术】
[0002]以往，已知有如下的光学设备，该光学设备通过各自具有物镜和成像透镜的光学系统来形成工件的图像并且基于该工件图像来进行观察和测量。例如，在测量投影设备中，利用投影部来对工件的图像进行投影，并且对所投影的工件以视觉方式进行测量。此外，在图像测量设备中，利用数字照相机等来对工件的图像进行投影，并且基于数字图像来进行测量等。在如上所述的光学设备中，对工件图像进行高精度地调焦是重要的。
[0003]例如，通过使载置工件的载物台和安装有成像光学系统的测量头在垂直方向上相对移动来进行调焦。典型地，通过使转动杆转动来使载物台和测量头中的一个向上或向下移动。由于载物台或测量头的重量，因此可能导致上升所需的转动扭矩和下降所需的转动扭矩之间的差异。向上和向下移动所需的转动扭矩之间的差异的增大导致光学设备的可操作性下降。
[0004]尽管属于完全不同的领域，但日本特开平06-6159(以下称为专利文献I)公开了通过将摩擦式制动器和单向离合器组合所获取的制动单元。通过使用该制动单元，能够平衡使载置有机动车等的升降板下降和上升时所需的转动扭矩(例如，参考专利文献I的第3页的左栏)。
【发明内容】
[0005]此外，在该光学设备中，期望提供抑制载物台或测量头上升和下降所需的转动扭矩之间的差异并且使得能够以高的可操作性进行调焦的技术。
[0006]基于上述情况，存在对能够以高的可操作性进行调焦的光学设备的需求。
[0007]根据本发明的实施例，提供了一种光学设备，包括:载置部，其上载置物体；观察部，其包括用于形成载置于所述载置部上的所述物体的图像的成像光学系统；轴部，其在第一方向和与所述第一方向相反的第二方向上能够转动；驱动部，其根据所述轴部在所述第一方向上的转动使所述观察部和所述载置部之一在与重力方向相反的第三方向上移动，以及根据所述轴部在所述第二方向上的转动使所述观察部和所述载置部之一在与所述第三方向相反的第四方向上移动；以及扭矩控制部，其包括:离合器部，其容许所述轴部在所述第一方向上的转动，阻止所述轴部在所述第二方向上的转动，以及在所述第二方向上的转动力输入至所述轴部的情况下与所述轴部一起在所述第二方向上转动，以及限制部，其限制所述离合器部的转动。
[0008]在该光学设备中，离合器部容许轴部在第一方向上的转动。因此，能够在不增大所需扭矩的情况下使观察部或载置部在与重力方向相反的第三方向上移动。另一方面，在将第二方向上的转动力输入至轴部的情况下，轴部和离合器部两者均转动，并且利用限制部来限制离合器部的转动。因此，能够控制由于观察部或载置部的重量而作用于轴部的扭矩。结果，能够以高的可操作性进行调焦。
[0009]所述离合器部包括设置在所述轴部的单向离合器和形成于所述单向离合器的周围部的板状部，并且所述离合器部与所述轴部一起在所述第二方向上转动。在这种情况下，所述限制部包括一个或多个按压构件，所述按压构件被向着所述板状部按压以限制所述板状部的转动。
[0010]利用该结构，能够利用简单的结构来进行扭矩控制。
[0011]所述板状部具有被所述一个或多个按压构件按压的至少一个面。
[0012]利用该结构，能够充分限制板状部的转动。
[0013]所述板状部可以具有在所述轴部的延伸方向上彼此相对的第一面和第二面。在这种情况下，所述限制部可以包括按压所述板状部的所述第一面的第一按压构件和按压所述板状部的所述第二面的第二按压构件。
[0014]通过利用第一按压构件和第二按压构件来夹持板状部，能够确保限制板状部的转动。
[0015]所述限制部可以具有第一支撑面和第二支撑面，所述第一支撑面向所述第一面支撑所述第一按压构件，所述第二支撑面被设置为在所述轴部的延伸方向上与所述第一支撑面的距离是能够改变的，并且所述第二支撑面向所述第二面支撑所述第二按压构件。
[0016]通过改变第一支撑面和第二支撑面之间的距离，能够改变第一按压构件和第二按压构件按压板状部的力。因此，能够高精度地执行扭矩控制。
[0017]所述限制部可以包括具有所述第一支撑面的第一支撑部、具有所述第二支撑面的第二支撑部、以及固定部，其中，在所述轴部的延伸方向上，所述第二支撑部相对于所述第一支撑部的位置是能够改变的，以及所述固定部将所述第二支撑部相对于所述第一支撑部的位置固定。
[0018]通过分开地设置具有第一支撑面的第一支撑部和具有第二支撑面的第二支撑部，能够容易地改变第一支撑面和第二支撑面之间的距离。
[0019]所述固定部可以包括形成在所述第一支撑部上的固定孔、形成在所述第二支撑部上的贯通孔、以及贯穿所述贯通孔以插入至所述固定孔的固定构件。
[0020]由于固定构件贯穿第二支撑部中所形成贯通孔以插入第一支撑部的固定孔中，因此能够充分防止第二支撑部的位置的变动。
[0021]所述板状部可以围绕所述轴部呈环状地形成。在这种情况下，所述第一按压构件和所述第二按压构件各自可以包括一个或多个垫圈构件。
[0022]通过使用垫圈，能够利用简单结构来实现扭矩控制部。
[0023]所述一个或多个垫圈构件可以包括波形垫圈。
[0024]通过使用波形垫圈，能够控制对板状部的按压力。结果，能够高精度地进行扭矩控制。
[0025]如上所述，根据本发明的实施例，能够以高的可操作性进行调焦。应当注意，上述效果不是必要性的限制，并且可以是本发明中所说明的任何效果。
[0026]如附图中所说明的，根据最佳实施例的以下详细说明，本发明的这些和其它目的、特征、优点将变得明显。
【附图说明】
[0027]图1A和IB是各自示意性地示出作为根据本发明的实施例的光学设备的投影设备的外观的图。
[0028]图2是用于说明观察部的向上和向下移动的图。
[0029]图3A和图3B是示出升降机构的结构示例的示意图。
[0030]图4是示出扭矩控制部的结构示例的示意图。
【具体实施方式】
[0031 ] 以下将参考附图来说明本发明的实施例。
[0032]图1 (图1A和1B)是各自示意性地示出作为根据本发明的实施例的光学设备的投影设备的外观的图。图1A是投影设备100的前视图(Y方向上)，而图1B是投影设备100的侧视图(X方向上)。
[0033]投影设备100具备基体部10、观察部20、载物台(载置部)40和照明部45。基体部10是载置于桌子等上的部分并且在本实施例中为大致长方体形状。
[0034]在大致占从基体部10的上面11的前侧(图1B中的左侧)到后侧(图1B中的右侧)的区域的3/4的区域中，设置有载置工件(物体)W的载物台40。载物台40连接至X轴移动机构和y轴移动机构(均未示出)。当移动机构被用户操作或被自动驱动时，载物台40变得在X和y方向上可移动。不限定移动机构的具体结构。
[0035]观察部20具备头部21和支柱部22。如图1 (图1A和1B)所示，支柱部22设置在基体部10的上面11的后侧、与载物台40相邻的位置。支柱部22具有大致长方体形状并且在z方向上延伸。
[0036]头部21耦接至支柱部22的上面部。头部21具备形成载物台40上载置的工件W的图像的成像光学系统25和对所形成的工件W的图像进行投影的投影光学系统26。
[0037]如图1 (图1A和1B)所示，成像光学系统25具备设置在头部21的下面27与载物台40相对的位置处的物镜28。成像光学系统25还具备设置在头部21中的诸如成像透镜等的各种光学构件(未示出)。不限定成像光学系统25的结构，并且可以采用任意结构。典型地，使用能够在放大工件W的图像的同时形成图像的成像光学系统，并且利用投影光学系统对所形成的放大图像进行投影。
[0038]投影光学系统26具备设置在头部21的前面29上的显示部30。显示部30例如是圆形的，并且例如工件W的放大图像被投影至显示部30上。用户以视觉的方式检查所投影的工件W的图像，以进行形状检查等。
[0039]投影光学系统26还具备设置在头部21中的诸如反射镜等的各种光学构件(未示出)。不限定投影光学系统26的结构，并且可以采用任意结构。例如，可以采用其中成像光学系统25的一部分还用作投影光学系统26的结构。
[0040]照明部45具备透过照明部46和反射照明部47。透过照明部46设置在基体部10内的载物台40下方的位置。从透过照明部46出射的光经由形成在基体部10的上面11和载物台40上的出射口(未示出)照射到工件W上。透过工件W的光进入物镜28，从而将工件W的图像投影至显示部30上。
[0041 ] 反射照明部47设置在支柱部22的前面23的上侧。从反射照明部47出射的光从倾斜方向照射到工件W上。被工件W反射的光进入物镜28，从而将工件W的图像投影至显示部30上。
[0042]光可以从反射照明部47向着物镜28照射，